青草青草久热精品视频在线百度云,亚洲日韩一区二区三区波多野结衣

網(wǎng)站首頁(yè)/新材料/納米材料熱點(diǎn)/青島大學(xué)吳廣磊：簡(jiǎn)單工藝構(gòu)建具有優(yōu)異微波吸收性能的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒

新材料

化學(xué)試劑

β-羥基丁酰色氨酸_β-hydroxybutyryl-tryptophan_CAS:2227208-85-5
50mg ￥3950.00
衣康酰輔酶a_ itaconoyl-CoA_CAS:6008-93-1
5mg ￥5800.00
(2,3,6)全戊基β環(huán)糊精_Lipodex C (heptakis(2,3,6-tri-O-pentyl)cyclomaltoheptaose)_CAS:117340-78-0
100mg ￥1800.00
（4-氯苯基）-（1-苯乙基-1H-咪唑-2-基）-苯基甲醇_(4-chloro-phenyl)-(1-phenethyl-1H-imidazol-2-yl)-phenyl-methanol_CAS:49823-13-4
10mg ￥650.00
殘殺威 D3_CAS:1219798-56-7
10mg ￥1600.00

新材料產(chǎn)品

青島大學(xué)吳廣磊：簡(jiǎn)單工藝構(gòu)建具有優(yōu)異微波吸收性能的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒

在應(yīng)用電子技術(shù)給人類帶來(lái)便利及更高的生產(chǎn)效率的同時(shí)，與之相伴的電磁輻射正在成為新的污染源。無(wú)論是在軍用還是民用領(lǐng)域，電磁防護(hù)的迫切性也顯得尤為重要。因此，研制和探索具有“強(qiáng)吸收、低反射、薄厚度”特點(diǎn)的電磁波吸收材料，成為了科研人員對(duì)付電磁輻射的重要手段。但是，簡(jiǎn)單地合成工藝及低成本仍是限制電磁波吸收材料發(fā)展的難點(diǎn)和重點(diǎn)。

The Construction of 1D Heterostructure NiCo@C/ZnO Nanorod with Enhanced Microwave Absorption

Jianwei Wang, Zirui Jia, Xuehua Liu, Jinlei Dou, Binghui Xu, Bingbing Wang, Guanglei Wu*

Nano-Micro Letters (2021)13: 175

https://doi.org/10.1007/s40820-021-00704-5

本文亮點(diǎn)

1. 通過(guò)簡(jiǎn)單的溶劑熱反應(yīng)和高溫?zé)崽歼€原制備了NiCo-LDHs衍生的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒。

2. 大量層狀結(jié)構(gòu)具有豐富的界面極化以及NiCo合金帶來(lái)的磁損耗能夠進(jìn)一步提高材料的電磁吸波性能。

3. 多組分構(gòu)造的NiCo@C/ZnO具有高效的電磁吸收性能，在1.9 mm厚度下最小反射損耗可達(dá)-60.97 dB，有效吸收帶寬可達(dá)6.08 GHz。

內(nèi)容簡(jiǎn)介

青島大學(xué)吳廣磊課題組通過(guò)溶劑熱反應(yīng)和碳熱還原處理成功地制備了NiCo-LDHs衍生的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒復(fù)合材料。由于出色的電導(dǎo)損耗、豐富的極化損耗以及增強(qiáng)的磁損耗能力，使NiCo@C/ZnO復(fù)合材料展現(xiàn)出優(yōu)異的電磁波吸收性能。最小反射損耗值(RL_min)在2.3 mm時(shí)達(dá)到了-60.97 dB，同時(shí)在2.0 mm時(shí)最大吸收帶寬(EAB, RL≤-10 dB)達(dá)到6.08 GHz。

圖文導(dǎo)讀

I 一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒的制備過(guò)程及表征

在堿性條件下制備了六邊形截面的棒狀ZnO材料，以此為模板，使NiCo-LDHs在上面實(shí)現(xiàn)自組裝生長(zhǎng)，得到NiCo-LDHs@ZnO復(fù)合材料。最后將其在不同氣氛下進(jìn)行高溫煅燒，其在氬氣環(huán)境下衍生得到無(wú)定形碳在高溫環(huán)境下會(huì)還原NiCo雙金屬氧化物從而得到NiCo合金，從而導(dǎo)致納米片層的厚度變薄、數(shù)量變少。制備過(guò)程如圖1所示。

圖1. 一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒的制備流程圖。

從圖2(a)中可以觀察到ZnO納米棒的尺寸約為500 nm，且尺寸均勻，從衍射圖中可以觀察到排列有序的斑點(diǎn)，這證明制備的是單晶ZnO。在NiCo-LDHs@ZnO復(fù)合材料的TEM圖中可以觀察到明顯的片狀結(jié)構(gòu)均勻的包覆在棒狀ZnO上，且層狀結(jié)構(gòu)的晶格間距為0.262 nm，對(duì)應(yīng)于NiCo-LDHs的(012)晶面。經(jīng)過(guò)高溫煅燒后，得到的NiCo@C/ZnO納米棒形貌發(fā)生了較大變化圖2(c)。層狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的納米顆粒，且片層的數(shù)量明顯減少，從高分辨TEM圖中可以看到晶格間距為0.204 nm，這對(duì)應(yīng)著NiCo合金的(111)晶面。

圖2. 一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒系列材料的HRTEM圖：(a, a-1, a-2) ZnO，(b, b-1, b-2) NiCo-LDHs@ZnO，(c, c-1, c-2) NiCo@C/ZnO。

從XPS圖譜(圖3)中，可以觀察到存在C 1s，Zn 2p，O 1s，Co2p和Ni 2p元素的特征峰。其中，C 1s高分辨譜圖在284.6、286.5和288.5 eV處的特征峰，對(duì)應(yīng)C-C/C=C、C-O和C-C=O鍵(圖3b)。在O 1s高分辨光譜(圖3d)中可以觀察到531.5、530.6和529.0 eV處的三個(gè)特征峰，分別對(duì)應(yīng)樣品表面吸附的水或O、氧空位和金屬-O (Ni-O/Co-O)鍵。Co 2p可以被擬合為6個(gè)明顯的特征峰(圖3e)，其中779.2和795.4 eV位置的特征峰歸于金屬Co，780.6和796.3 eV的特征峰與Co-O鍵相匹配，最后在788.3和803.4 eV處的特征峰匹配給衛(wèi)星峰。在Ni 2p高分辨率XPS譜(圖3f)中，878.9和860.8 eV處是衛(wèi)星峰，870.1和855.2 eV處的峰屬于Ni-O鍵。Co-O和Ni-O鍵中的O可能來(lái)源于NiCo合金暴露在空氣中的表面氧化。在871.5和853.6 eV處的特征峰與NiCo合金中的金屬Ni相匹配。

圖3. NiCo@C/ZnO復(fù)合材料的XPS光譜：a) 全譜，b) C 1s，c) Zn 2p，d) O 1s，e) Co 2p，f) Ni 2p。

II 一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒系列材料的電磁波吸收性能

基于相對(duì)復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率計(jì)算可得NiCo@C/ZnO納米棒系列復(fù)合材料的反射損耗特性(圖4)。其中ZnO納米棒的最小反射損耗值雖然達(dá)到了-49.01 dB，但是厚度與有效帶寬不能令人滿意，這是因?yàn)閆nO材料雖然出色介電性能，但是卻缺乏足夠好磁損耗進(jìn)行相互作用。而一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒的最小反射損耗值為-60.97 dB，對(duì)應(yīng)厚度為2.4 mm，更在2.0 mm的匹配厚度下，有效吸收帶寬達(dá)到了6.08 GHz，這是在多種損耗機(jī)制的相互搭配下，除了出色的電導(dǎo)損耗和極化損耗之外，渦流損耗和共振損耗也十分出色。

圖4. 在2-18 GHz頻率下的3維反射損耗圖：(a) S-1，(b) S-2，(c) S-3，(d) S-4，(e) S-5和(f) S-6。

III 一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)NiCo@C/ZnO納米棒復(fù)合材料的電磁波吸收機(jī)理

圖5展示了NiCo@C/ZnO納米棒復(fù)合材料的電磁波吸收機(jī)制。由于復(fù)合材料的比表面積大，形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，這有利于在外磁場(chǎng)作用下感應(yīng)電流傳輸，使內(nèi)部電子發(fā)生定向遷移，在傳導(dǎo)損耗下將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，這也是高?"的重要緣故。其次，由于NiCo合金和棒狀ZnO之間的層狀介質(zhì)不同，電子會(huì)在接觸界面上不均勻聚積，導(dǎo)致界面極化，這是NiCo@C/ZnO復(fù)合材料具有優(yōu)異介電損耗的重要原因。第三，NiCo@C復(fù)合材料和O空位的存在會(huì)導(dǎo)致面對(duì)外部磁場(chǎng)的偶極極化，從而促進(jìn)入射EMW的損失。此外，由NiCo合金的存在引起的渦流損耗和共振損耗則是磁損耗的主要來(lái)源。在介電/磁損耗的相互作用下，使得NiCo@C/ZnO復(fù)合材料具有出色的吸波性能。